CN115726785A

CN115726785A - 拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法

Info

Publication number: CN115726785A
Application number: CN202211333408.1A
Authority: CN
Inventors: 李杨
Original assignee: Guoneng Economic And Technological Research Institute Co ltd
Current assignee: Guoneng Economic And Technological Research Institute Co ltd
Priority date: 2022-10-28
Filing date: 2022-10-28
Publication date: 2023-03-03
Anticipated expiration: 2042-10-28
Also published as: CN115726785B

Abstract

本发明提供一种拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，涉及露天开采技术领域，该作业方法包括：S1)通过多组采煤设备自采煤区的采煤起始端开始，向中线方向推进采煤，通过拉斗铲自倒堆区的倒堆起始端开始，向中线方向推进倒堆以剥离倒堆区的岩土；在倒堆作业执行过程中，在排土场与倒堆区之间形成供拉斗铲行走的预留行走通道；S2)在完成采煤区的采煤作业后，形成新的倒堆区，拉斗铲通过预留行走通道进入新的倒堆区。该作业方法，缩短了拉斗铲转移至新的倒堆区的移动距离，节省了拉斗铲的走行时间，提高了拉斗铲的工作效率，解决了现有技术中在露天开采过程中因拉斗铲转移至新的倒堆区所行走的距离过长而导致的开采效率低下的问题。

Description

拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法

技术领域

本发明涉及露天开采技术领域，具体地，涉及一种拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法。

背景技术

拉斗铲线性尺寸庞大，其作业半径一般达100m，拉斗铲作业能力大(年剥离能力约为2000～3000万m³)、作业高效(高于4000m³/h)、作业成本低廉(4～7元/m³)、绿色环保等特点，使得拉斗铲在国内外露天煤矿开采的倒堆工艺中占有极其重要的地位，目前世界上采用拉斗铲进行倒堆工艺的露天煤矿产量约占世界煤炭总产量的30％～60％。该工艺具有以下优点：系统内设备少，拉斗铲集采-运-排为一体、系统整体可靠性高；系统关键设备拉斗铲仅靠电力驱动完成采-运-排作业，不消耗燃油，生产成本仅为单斗-卡车工艺的50％～60％；设备生产能力大，生产效率超过单斗-卡车工艺的40％～60％；当对中等硬度以上岩石剥离时，拉斗铲倒堆工艺可结合抛掷爆破，将30％～65％的剥离物直接抛至采空区，进一步降低剥离费用30％以上。但拉斗铲自重大，通常自重达到6000t以上，使得拉斗铲移动极为缓慢，约210m/h，这样拉斗铲不适宜长期移动，且拉斗铲对倒堆作业面要求极为苛刻，作业前需要预先平整拉斗铲工作面。在工作线总长一定、年推进度一定的开采情况下，通常抛掷爆破后爆堆上层物料由单斗-卡车辅助作业，拉斗铲单位推进距离内可挖掘岩土量将会急剧减少，此时，拉斗铲就需要在工作面频繁的进行移动走行，且拉斗铲在与采煤设备进行作业区互换时需绕行排土场，但拉斗铲作为移动缓慢的特大型挖掘设备，无论是在倒堆区的频繁移动或者是在与采煤设备互换作业区时都加大了它的行走距离，拉斗铲的频繁行走必然导致有效作业时间减少，作业效率降低。特别是采用分区联采的作业方法后，抛掷爆破工作线将会大幅缩短，若拉斗铲仍然沿用现行走行方式，必然导致作业效率低下，因此，亟需一种新的作业方法以解决上述至少一种问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，用于解决现有技术中在露天开采过程中因拉斗铲转移至新的倒堆区所行走的距离过长而导致的开采效率低下的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，包括：

S1)通过多组采煤设备自采煤区的采煤起始端开始，向中线方向推进采煤，通过拉斗铲自倒堆区的倒堆起始端开始，向所述中线方向推进倒堆以剥离倒堆区的岩土，并将剥离的岩土堆放至与所述倒堆区相邻的排土场；其中，所述中线为所述倒堆区与所述采煤区的交汇处；在倒堆作业执行过程中，在所述排土场与倒堆区之间形成供拉斗铲行走的预留行走通道；

S2)在完成所述采煤区的采煤作业后，形成新的倒堆区，所述拉斗铲通过所述预留行走通道进入新的倒堆区。

具体地，步骤S1)中，所述拉斗铲在所述倒堆区的倒堆起始端与所述中线之间以内“8”字型推进路线在所述倒堆区执行倒堆作业。

具体地，步骤S1)中还包括：在形成预留行走通道的过程中，通过辅助设备平整预留行走通道。

具体地，还包括：在执行步骤S1)的同时，在所述采煤区的采煤高台阶执行用于抛掷爆破作业的预备打孔作业和装药作业。

具体地，步骤S2)中，新的倒堆区通过在所述采煤区的采煤高台阶执行抛掷爆破作业形成；其中，抛掷爆破作业在采煤设备完成采煤作业且所述拉斗铲倒堆推进至与所述中线相距第一间距处时执行。

具体地，在执行所述抛掷爆破作业前，所述拉斗铲沿预留行走通道退回至所述倒堆区的倒堆起始端。

具体地，在执行所述抛掷爆破作业前，执行打孔作业的穿孔设备移动至所述倒堆区的高台阶。

具体地，所述抛掷爆破作业结束后，通过辅助设备在新的倒堆区平整拉斗铲的工作面。

具体地，所述推进采煤包括：

将所述采煤区划分成多个采煤单元，在每一采煤单元布设采煤设备以进行采煤作业。

具体地，按照台阶式划分方式，将所述采煤区划分成多个采煤单元。

本发明提供的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，多组采煤设备自采煤起始端向中线方向推进采煤，拉斗铲自倒堆区的倒堆起始端开始向中线方向推进倒堆，从而避免采煤设备和拉斗铲在工作中发生干涉，拉斗铲执行倒堆作业过程将倒堆剥离的岩土堆放至与所述倒堆区相邻的排土场并在排土场与倒堆区之间形成预留行走通道，方便拉斗铲在倒堆区完成倒堆作业后经预留行走通道进入完成采煤区的采煤作业后形成的新的倒堆区，这样极大的缩短了拉斗铲进入新的倒堆区的行走距离，节省了拉斗铲到达新的倒堆区需绕经排土场所浪费的时间。

本发明提供的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，通过预留行走通道便于拉斗铲经最短的距离完成设备转移，极大的缩短了拉斗铲转移至新的倒堆区的移动距离，节省了拉斗铲的走行时间，提高了拉斗铲的工作效率，解决了现有技术中在露天开采过程中因拉斗铲转移至新的倒堆区所行走的距离过长而导致的开采效率低下的问题。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法中拉斗铲和采煤设备作业初始时的采场示意图；

图2是图1中拉斗铲和采煤设备作业一段时间后的采场示意图；

图3是图1中拉斗铲和采煤设备作业至尾声的采场示意图；

图4是本发明实施例提供的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法中拉斗铲和采煤设备交换场地后的采场示意图；

图5是图4中拉斗铲和采煤设备作业一段时间后的采场示意图；

图6是图4中拉斗铲和采煤设备作业至尾声的采场示意图；

图7是本发明实施例提供的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法中拉斗铲在采煤区和倒堆区的行走路线示意图。

附图标记说明

1-排土场；2-采煤区；3-采煤设备；4-原煤；5-采煤高台阶；6-穿孔区；7-岩土；8-倒堆区；9-预留行走通道；10-拉斗铲；11-拉斗铲行走路线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是拉斗铲和采煤设备作业初始时的采场示意图，图2是拉斗铲和采煤设备作业一段时间后的采场示意图，图3是拉斗铲和采煤设备作业至尾声的采场示意图，图4是拉斗铲和采煤设备交换场地后的采场示意图，图5是图4中拉斗铲和采煤设备作业一段时间后的采场示意图，图6是图4中拉斗铲和采煤设备作业至尾声的采场示意图，图7是拉斗铲在采煤区和倒堆区的行走路线示意图，如图1-图7所示，本发明提供一种拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，包括：

S1)通过多组采煤设备3自采煤区2的采煤起始端，向中线方向推进采煤，通过拉斗铲10自倒堆区8的倒堆起始端开始，向所述中线方向推进倒堆以剥离倒堆区8的岩土7，并将剥离的岩土7堆放至与所述倒堆区8相邻的排土场1；其中，所述中线为所述倒堆区8与所述采煤区2的交汇处；在倒堆作业执行过程中，在所述排土场1与倒堆区8之间形成供拉斗铲行走的预留行走通道；

S2)在完成所述采煤区2的采煤作业后，形成新的倒堆区，所述拉斗铲10通过所述预留行走通道9进入新的倒堆区

本发明提供的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，采煤区2和倒堆区8交汇于中线，采煤设备3从采煤区2的采煤起始端开始执行采煤作业，拉斗铲10自倒堆起始端开始向中线方向推进倒堆，为了方便拉斗铲10剥离倒堆区8的岩土7，拉斗铲10在通过分层剥离的方式剥离倒堆区8的岩土7，即先剥离倒堆区8上层岩土，之后再剥离下层岩土以使得倒堆区8的岩土7下掩埋的原煤4得以裸露，采煤起始端为采煤区2远离中线的一端，倒堆起始端为倒堆区8远离中线的一端，这样能够避免采煤作业和倒堆作业同时进行时采煤设备3和拉斗铲10之间发生干涉，采煤设备3在采煤区2完成原煤4的开采，拉斗铲10在倒堆区8完成剥离倒堆区岩土7的倒堆作业后，通过预留行走通道9走行到完成采煤后形成的新的倒堆区，而采煤设备3移动至在倒堆区8完成倒堆作业后形成的新的采煤区，从而完成工作场地交换，拉斗铲10经预留行走通道9到达新的倒堆区，减少了拉斗铲10的走行距离，节省了拉斗铲10的走行时间，解决了现有技术中在露天开采过程中因拉斗铲转移至新的倒堆区所行走的距离过长而导致的开采效率低下的问题。

在实际施工中，拉斗铲10会先在采煤区2完成倒堆作业，之后进入倒堆区8执行倒堆作业，如图7所示，拉斗铲行走路线11为拉斗铲10从采煤区2进入倒堆区8，完成倒堆区8的倒堆作业后又从倒堆区8进入新的倒堆区的走行路线。

剥离采煤区2上层的岩土从而露出岩土下的原煤4，拉斗铲10在采煤区2内执行倒堆作业的推进路线与在倒堆区8内执行倒堆作业的推进路线相同，都是自远离中线的一端开始向中线方向推进倒堆以剥离所在作业区上层的岩土7以使的岩土下的原煤4得以裸露，拉斗铲10将从采煤区2剥离的岩土堆放至与采煤区2相邻的排土场1，拉斗铲10在向排土场1堆放岩土7的过程中在排土场1与采煤区2之间同样会形成供拉斗铲行走的预留行走通道，之后拉斗铲10经预留行走通道走行至倒堆区8并在倒堆区8执行倒堆作业，这样采煤设备3在露出原煤4的采煤区2执行采煤作业，拉斗铲10通过预留行走通道走行至倒堆区8的倒堆起始端开始在倒堆区8执行倒堆作业，采煤设备3会先于拉斗铲10完成采煤区2的采煤作业，为了避免设备闲置，采煤设备3在完成采煤区2的采煤作业后，可将采煤设备3调动到其他作业区执行采煤作业，从而减少采煤设备3的闲置时间，加大原煤产出量。

为了降低拉斗铲10的行走频次，具体地，所述步骤S1)中，所述拉斗铲10在所述倒堆区8的倒堆起始端与所述中线之间以内“8”字型推进路线在所述倒堆区8执行倒堆作业。在倒堆作业的推进过程中，控制拉斗铲按照“8”字型线路行走，能够使得拉斗铲发挥自身作业半径大的优点，在减少移动的情况下完成岩土7的剥离工作，减少拉斗铲10移动频次，从而提高拉斗铲10的工作效率。

为了避免拉斗铲10的设备闲置，具体地，所述步骤S2)中还包括：在形成预留行走通道的过程中，通过辅助设备平整预留行走通道。拉斗铲10对行走道路有一定的要求，为了便于拉斗铲10通过预留行走通道快速倒堆作业区，拉斗铲10在倒堆推进的过程中预留行走通道逐渐形成，在形成预留行走通道的同时，通过辅助设备对预留行走通道提前进行平整，这样提高了整体的作业效率，避免拉斗铲10在等待预留行走通道进行平整时处于闲置状态，造成不必要的损失。

为了提高整体的开采效率，所述拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法还包括：在执行步骤S1)的同时，在所述采煤区2的采煤高台阶5执行用于抛掷爆破作业的预备打孔作业和装药作业。在执行采煤作业和倒堆作业的同时，在采煤高台阶5使用牙轮钻机按照指定要求进行打孔以完成打孔作业，打孔后形成穿孔区6，打孔之后通过装药混装车向每一成形孔中填入定量的炸药，为后续的抛掷爆破做准备。新的倒堆区通过在所述采煤区2的采煤高台阶执行抛掷爆破作业形成；其中，抛掷爆破作业在采煤设备3完成采煤作业且所述拉斗铲10倒堆推进至与所述中线相距第一间距处时执行。第一间距根据实际施工进度设置，还能够在拉斗铲10倒堆施工至中线前两天执行抛掷爆破作业，此时拉斗铲10距离中线有一定距离，且退回至安全地带也更为方便，在执行所述抛掷爆破作业前，所述拉斗铲10沿所述预留行走通道移动至所述倒堆区8的倒堆起始端，确保拉斗铲10的使用安全。在抛掷爆破前执行穿孔作业的穿孔设备和装填炸药的设备均移动至倒堆区的高台阶，以便后续在倒堆区8的高台阶执行穿孔作业和装药作业，避免设备闲置，提高整体的开采效率。

拉斗铲10在执行倒堆作业时对工作面有一定要求，为了避免拉斗铲10设备闲置，在所述抛掷爆破作业结束后，通过辅助设备在新的倒堆区平整拉斗铲10的工作面，从而确保拉斗铲10在移动至采煤区2后能够即刻开始倒堆作业。

为了更好的分配多组采煤设备3在采煤区2执行采煤作业，具体地，所述推进采煤包括：

将所述采煤区2划分成多个采煤单元，在每一采煤单元布设采煤设备3以进行采煤作业。按照台阶式划分方式将采煤区2划分成多个采煤单元，例如，将采煤区2划分成三个开采单元，在垂直地面的方向将原煤4划分成三个采煤单元，即将原煤4划分成三层，每一层即为一个采煤单元，这样方便采煤设备3开展采煤作业，每一采煤单元的采煤设备3向所述中线方向推进采煤。多个采煤单元必然具有多个采煤面，多组采煤设备3在不同采煤单元的采煤面同时执行采煤工作，不仅提高了采煤效率，同时还能够避免多组采煤设备3在同一采煤面进行采煤时容易发生干涉。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims

1.一种拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，其特征在于，步骤S1)中，所述拉斗铲在所述倒堆区的倒堆起始端与所述中线之间以内“8”字型推进路线在所述倒堆区执行倒堆作业。

3.根据权利要求1所述的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，其特征在于，步骤S1)还包括：在形成预留行走通道的过程中，通过辅助设备平整预留行走通道。

4.根据权利要求1所述的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，其特征在于，还包括：在执行步骤S1)的同时，在所述采煤区的采煤高台阶执行用于抛掷爆破作业的预备打孔作业和装药作业。

5.根据权利要求4所述的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，其特征在于，步骤S2)中，新的倒堆区通过在所述采煤区的采煤高台阶执行抛掷爆破作业形成；其中，抛掷爆破作业在采煤设备完成采煤作业且所述拉斗铲倒堆推进至与所述中线相距第一间距处时执行。

6.根据权利要求5所述的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，其特征在于，在执行所述抛掷爆破作业前，所述拉斗铲沿预留行走通道退回至所述倒堆区的倒堆起始端。

7.根据权利要求5所述的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，其特征在于，在执行所述抛掷爆破作业前，执行打孔作业的穿孔设备移动至所述倒堆区的高台阶。

8.根据权利要求5所述的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，其特征在于，所述抛掷爆破作业结束后，通过辅助设备在新的倒堆区平整拉斗铲的工作面。

9.根据权利要求1所述的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，其特征在于，所述推进采煤包括：

10.根据权利要求9所述的拉斗铲开采工艺预留行走通道的作业方法，其特征在于，按照台阶式划分方式，将所述采煤区划分成多个采煤单元。